[发明专利]一种测试机床静压导轨表面形状误差的方法

说明书

本发明公开了一种测试机床静压导轨导向面形状误差的方法，包括以下步骤：(1)规划静压导轨导向面上测试采样点的个数；(2)在工作台上表面安装激光干涉仪，用于测量测量工作台的俯仰角；(3)在工作台上安装两个位移传感器，用于测量以工作台为基准的静压导轨表面变化量；(4)根据递推测试每步的步距将静压导轨导向面待测部分均分并做标记；(5)开始测量，测量时由零点位置开始一次走一个步距，每个步距首尾相接并记录激光干涉仪和位移传感器的读数；(6)通过数据分析和处理得到静压导轨导向面的形状误差。该方法通过激光干涉仪和位移传感器相互配合，可以直接完成机床导轨导向面形状误差的测量。

技术领域

本发明涉及形状误差测量领域，更具体的说，是涉及一种测试机床静压导轨表面形状误差的方法。

背景技术

世界范围内装备制造业的竞争，使得机床向高精度和大型化方向发展(蔡力钢,姜鑫,刘志峰,程强.一种关于直线导轨平行度误差的快速测量方法:CN,CN 104807417 A[P].2015.)。导轨的导向面形状误差是影响机床运动精度的重要影响因素，因此，准确获得导轨导向面形状误差是提高机床运动精度的重要前提，具有重要的现实意义。由于机床的高精度化及机床静压导轨在机床精密化中的重要位置，导致了机床静压导轨导向面形状误差难以直接测量和测量的难度较高的特点，现有的导轨导向面形状误差测试方法大多是在机床装配之前进行测量或者工作中的机床拆解后进行测量。所以需要一种简单方便且精度高的机床静压导轨导向面形状误差测试方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种测试机床静压导轨表面形状误差的方法，该方法通过激光干涉仪和位移传感器相互配合，可以直接完成机床导轨导向面形状误差的测量，主要针对已装配好的机床和长期使用需要磨损检测的机床导轨导向面形状误差的检测。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种测试机床静压导轨导向面形状误差的方法，包括以下步骤：

(1)规划静压导轨导向面上测试采样点的个数；

(2)在工作台上表面安装激光干涉仪，用于测量测量工作台的俯仰角；

(3)在工作台上安装两个位移传感器，用于测量以工作台为基准的静压导轨表面变化量；

(4)根据递推测试每步的步距将静压导轨导向面待测部分均分并做标记；

(5)开始测量，测量时由零点位置开始一次走一个步距，每个步距首尾相接并记录激光干涉仪和位移传感器的读数；

(6)通过数据分析和处理得到静压导轨导向面的形状误差。

所述位移传感器通过磁力吸座固定于工作台上。

步骤(6)中数据分析和处理步骤如下：

(1)当工作台相对于静压导轨导向面没有俯仰角度时，误差计算为：

e_z(x_k)＝S_o(x_k)-δ_z(x_k)

式中：e_z(x_k)—相对基准的偏移量；S_o(x_k)—位移传感器测量值；δ_z(x_k)—激光干涉仪测量值；

(2)工作台随静压导轨导向面的变化而产生角度θ变化时，会使位移传感器的测量数据增大lθ(x_k)的量，此时的误差计算为：